Paliwo z zanieczyszczeń


generatorMyślenie alternatywne to rzecz ciągle bardzo rzadko spotykana. Co to takiego myślenie alternatywne? To dostrzeganie szans tam gdzie inni widzą przeszkody. Są jednak kraje, które bez specjalnego rozgłosu specjalizują się w tak pomyślanym rozwoju.Należą do nich kraje skandynawskie. Mało kto wie ale Szwecja jest największym „importerem”  (w cudzysłowie, ponieważ dostawcy śmieci płacą za to gigantyczne pieniądze) śmieci w Europie. Nie dlatego, że chcą zrobić ze swojego kraju gigantyczne śmietnisko. Tylko dlatego, że alternatywnie podeszli do kwestii odpadów. I teraz praktycznie większość energii tego kraju powstaje ze …  śmieci. Podobnie do problemu zanieczyszczenia powietrza przez CO2 (dwutlenek węgla) podeszli Finowie. Co można z nim zrobić? Cały świat próbuje zmniejszać emisję przez kosztowne i energochłonne procesy filtracji i separacji. Finowie zaś podeszli do problemu alternatywnie i… zaproponowali by z dwutlenku węgla energii i słonecznej powstawało paliwo dla samochodów.

Fińska firma Ineratec zaprezentowała ostatnio reaktor chemiczny do produkcji węglowodorów (to chemiczna nazwa tego co spalamy w silnikach) płynnych z dwutlenku węgla oraz wodoru pozyskanego z wody. Zaprezentowane urządzenie, pokazane pod nazwą Soletair Project, mieści się  w standardowym kontenerze sześciometrowym i jak twierdzą twórcy wejdzie do sprzedaży już za rok. Obecnie przechodzi intensywne badania w surowych warunkach Fińskich (patrz zdjęcie). Już dzisiaj można jednak powiedzieć, że to rozwiązanie jest korzystniejsze od stosowanego powszechnie dzisiaj, bo choć wkładamy tyle samo energii co w procesie filtracji, to w rezultacie otrzymujemy paliwo. A to już czysty bonus.

Samochód bez kierowcy według Volvo


volvo - prototyp samochodu bez kierowcy
volvo – prototyp samochodu bez kierowcy

Wszystkie koncerny samochodowe pracują intensywnie nad samochodami autonomicznymi (bez kierowcy).  I wszystkie główny nacisk kładą na bezpieczeństwo.Google Car’y przejechały już wiele milionów mil by samochody były absolutnie bezpieczne, by wypadki takie jak Tesli prowadzonej przez komputer nie były możliwe.  I prędzej czy później z pewnością się to uda. Jednakże Volvo zwróciło ostatnio uwagę na na razie przytłumiony, poprzez entuzjazm wobec nowych technologii, negatywny aspekt tej technologii. Na nieuchronne zwolnienia z pracy wśród kierowców i na społeczny opór przed tą, doprawdy kolosalną, zmianą społeczną, którą samochód bez kierowcy przyniesie. Podobne obawy i sytuację Europa przeżyła już wiele dziesiątków lat temu. W 1805 roku wymyślono maszynę żakardową, która z całej klasy elitarnych rzemieślników (tkaczy) uczyniła ostatecznie ledwie robotników niewykwalifikowanych w fabrykach włókienniczych. A zmiana ta pociągnęła za sobą ogromne zmiany społeczne, okupione rzeką krwi. Z jednej strony jesteśmy trochę lepiej przygotowani do zmian, z drugiej strony trzeba powiedzieć, że z pewnością, gdy komputery staną się przyczyną bezrobocia kierowców, dojdzie do kłopotów wywołanych tą sytuacją.

I właśnie tej sytuacji przygląda się Volvo, twierdząc, że samochód bez kierowcy musi być przygotowany nie tylko na sytuację na drodze. Musi również być przygotowany na celowo agresywne zachowanie kierowców- ludzi. Te zachowania zresztą nie muszą wynikać tylko z przyczyn podanych powyżej. Wśród motywacji do negatywnych zachowań  kierowców wobec autonomicznych pojazdów należy zaliczyć także niechęć do nieznanego, brak zaufania do maszyn, chęć sprawdzenia czy rzeczywiście komputer jest tak dobry jak go chwalą twórcy.

Dlatego też menedżerowie Volvo zamierzają  zacząć przyzwyczajać ludzi do samodzielnie poruszających się pojazdów, tak aby zmniejszyć negatywne nastawienia społeczeństwa do minimum. Wymyślono więc by testy drogowe autonomicznych Volvo, odbywały się w Londynie w nieoznakowanych pojazdach. W 2018 roku na ulicach  stolicy Wlk. Brytanii pojawi się 100 nieoznakowanych pojazdów szwedzkiego koncernu, bez żywego kierowcy na pokładzie. Podstawowym celem, prócz oczywiście testów drogowych autonomicznych rozwiązań Volvo,  jest stopniowe przyzwyczajanie ludzi do  takich pojazdów.

Nie negując podejścia Szwedów, znanych z perfekcyjnego podejścia do kwestii bezpieczeństwa,  mam jednak wątpliwości czy jest to rozwiązanie słuszne.  Cóż, czas pokaże.

Przyszłość transportu drogowego


Gdzie jesteśmy?

sf2W chwili obecnej jesteśmy u progu niewyobrażalnych na razie zmian w systemach transportu. Pojawiające się jaskółki, jak samochody autonomiczne czy pojazdy z napędem elektrycznym w najlepszym razie dają nam niewielkie wskazówki co do przyszłości transportu. Jeżeli czytelniku nie wierzysz w to, to przypomnij sobie co działo się na świecie gdy pojawiły się pierwsze poduszkowce. Także wtedy wszyscy byli pewni, że to przyszłość. Niestety gdy nadeszła, poduszkowców już w niej nie było.

Co może być przyszłością transportu?

Mamy w tej chwili kilkanaście technologi, co do których bez wątpienia może należeć przyszłość. Pytanie, które pozostaje otwarte, to która zwycięży. Wymieńmy kilku faworytów. Samochody autonomiczne, napęd elektryczny, ogniwa paliwowe, hybrydy.

Autonomiczne pojazdy

sfPrawie bez wątpienia sterowanie autonomiczne samochodów przyjmie się. Pytanie, które pozostaje otwarte to w jakim kształcie. Wbrew pozorom nie jest to pytanie błahe i nieistotne. Zwróćmy bowiem uwagę na fakt, że w tej chwili staramy się zastąpić kierowcę komputerem. Jednak co do zasady przypomina to próby jakie wykonywali pierwsi twórcy samochodów- zastępowali konia silnikiem. Jednak w toku rozwoju bardzo szybko okazało się, że samochód to coś innego niż powóz z mechanicznym koniem. Tak samo będzie z autonomiczną ciężarówką czy osobówką . Wystarczy chwilę się zastanowić. AI (sztuczna inteligencja) nie potrzebuje wielkiej kabiny, AI nie potrzebuje parkingów, AI nie potrzebuje przydrożnych barów, AI może pracować 24h/dobę, AI … może wystarczy. Zwróćmy jednak uwagę, że dla autonomicznych pojazdów, żywi kierowcy będą tym samym, czy dla samochodu jest zaprzęg konny – zawalidrogą. Gdy zagości więc AI na naszych drogach, żegnaj kierownico, dla przeżytków na drodze miejsca nie ma.

Napęd elektryczny, ogniwa paliwowe czy hybrydy.

Jako entuzjasta samochodów elektrycznych odpowiem oczywiście wygra prąd! Jednak wbrew nadziejom wielu, nie stanie się to tak szybko jak deklarują politycy – w Norwegii od 2025 mają być rejestrowane tylko pojazdy elektryczne. Papier jest cierpliwy i wiele wytrzyma. Rzeczywistość wymaga czegoś innego. Przede wszystkim prądu! W tej chwili samochody spalinowe zużywają więcej energii niż jest zainstalowane we wszystkich elektrowniach światowych łącznie. To powoduje, że masowe przejście na napęd elektryczny jest z ekonomicznego punktu widzenia bardzo kosztowne. Bo gdyby nawet wybudowaliśmy odpowiednią ilość elektrowni, to pozostanie nam jeszcze  kompletna przebudowa sieci energetycznej, która to zwiększone zapotrzebowanie musiałaby przejąć. Ale prędzej czy później tak się stanie. Chyba….

Bardzo poważnym konkurentem są bowiem ogniwa paliwowe, które same są sobie elektrownią. Z kosztów dodatkowych pozostaje tylko sieć dystrybucyjna. O tym czy ogniwa paliwowe będą miały swoją szansę, zadecyduje szybkość rozwoju tej technologii. Na razie przegrywają.

sf3No i hybrydy! Ach wydawałoby się, ze są idealnym kandydatem dla następnego (po czysto  spalinowym) napędu. Jednak jak wszystkie „ni psy, ni wydry”  są skazane na zagładę- są po prostu zbyt drogie (bo zbyt złożone). Jednakże w okresie kilkudziesięciu lat, w trakcie których gospodarka przestawiać się będzie na napęd elektryczny, będą miały swoją silną pozycję. Z tym, ze uważam, że w trochę innym układzie jak Toyota Prius. W tej ostatniej główną jednostką napędową jest silnik spalinowy. W nowych hybrydach będzie odwrotnie. Będą to takie samochody elektryczne z generatorem spalinowym w bagażniku. Tak jest po prostu efektywniej.

A jak będzie naprawdę?

No cóż, dowiemy się już za kilka lat.

Czy samochody elektryczne są możliwe?


Elektrownia węglowa
Elektrownia węglowa – zeroemisyjna alternatywa dla silnika spalinowego

Jak wiemy samochód elektryczny to samo dobro! Jest cichy, nie emituje spalin, jest prostszy w obsłudze, tańszy(będzie). Jest tańszy w eksploatacji. Tylko czy aby na pewno?

Jest cichszy bez dwóch zdań. Planuje się nawet dodać możliwość włączenia specjalnego hałasu w tych samochodach, żeby po prostu piesi go słyszeli.

Z pewnością jest prostszy w obsłudze, ponieważ silnik elektryczny zawiera tylko kilka ruchomych części, podczas gdy silnik spalinowy wraz ze skrzynią biegów wiele dziesiątków a nawet setek.

Jest tańszy. Powinien być i taki będzie, gdy produkować się go będzie w milionach egzemplarzy, a nie jak teraz w tysiącach. Teraz nie jest tańszy, ale jest to choroba dziecięca, po prostu nie wytwarza się części do tych samochodów na masową skalę, co drastycznie podnosi koszty. Brak standardów powoduje dodatkowo, że brak niezależnych producentów części. Ale będzie taniej. Niektórzy szacują, że co najmniej o 30 procent.

Jest tańszy w eksploatacji. Ale…. ale taki nie będzie. W chwili obecnej samochód elektryczny jest ciągle ciekawostką. Łącznie w dwu europejskich krajach, w których jeździ najwięcej samochodów elektrycznych tj, w Norwegii i Francji razem wziętych jeździ mniej samochodów elektrycznych, niż jest zarejestrowanych samochodów spalinowych w Katowicach.  Nie stanowi to więc praktycznie żadnego obciążenia dla sieci energetycznej, nawet wręcz przeciwnie, ponieważ te samochody są ładowane głównie w nocy wręcz poprawiają wykorzystanie aktualnej mocy elektrowni. Poza tym wszyscy jesteśmy pro eko, więc samochód który nie emituje…. zaraz, zaraz. Owszem samochód nie emituje spalin, ale większość elektrowni już tak, A prąd pochodzi właśnie z takich elektrowni. Ale wróćmy do zasadniczego wątku. Zastanawia mnie co się stanie gdy samochodów w Polsce będzie 100%. Policzmy trochę wspólnie. Będą to obliczenia przybliżone, nie będą uwzględniały szeregu elementów, ale co do rzędu wielkości będą wiarygodne.

Obecnie 20 milionów samochodów poruszających się po polskich drogach zużywa około 450 tysięcy baryłek ropy dziennie. Z tych 450 tysięcy baryłek 3/4 to paliwa, czyli zużywamy ok 340 tysięcy  baryłek paliw dziennie. 340 tysięcy baryłek to około  53 miliony litrów paliw. Teraz przeciętnie w litrze paliwa zawarte jest ok 12kWh energii czyli dziennie samochody wykorzystywałyby w przybliżeniu 640 GWh.

Uprzsywilejowane miejsce parkingowe dla samochodów elektrycznych
Uprzywilejowane miejsce parkingowe dla samochodów elektrycznych – już wkrótce odejdzie w przeszłość

Pozostaje pytanie czy to dużo czy mało. Porównajmy to z trzecią co do wielkości w Polsce elektrownią węglową Turów. Produkuje ona dziennie 36GWh energii i jest to 8% produkcji energii elektrycznej w Polsce. Innymi słowy abyśmy mogli przesiąść się na auta elektryczne musimy wybudować 18 elektrowni wielkości Turowa.

Ta konstatacja ma pewne dalsze skutki. Po pierwsze zapomnijcie o ładowaniu w domu- sieć energetyczna nie wytrzyma przesyłania tej ilości energii bez jej całkowitej, kompleksowej wymiany. Po drugie zapomnijcie o ładowaniu w domu, bo fiskus pozbawiony wpływów z akcyzy paliwowej przerzuci ja na prąd dla samochodów. W rezultacie zapomnijcie o tańszej eksploatacji pojazdu elektrycznego. Prąd będzie Was kosztował podobne pieniądze jak teraz płacicie za benzynę.

No i wreszcie jeszcze jedno pytanie. Niemcy chcą by od 2030 roku nie rejestrowano w Europie innych samochodów niż elektryczne. Pytanie tylko skąd wziąć dla nich prąd? Patrząc na cykl inwestycyjny elektrowni, w zasadzie należałoby oczekiwać, że właśnie w Polsce zaczynamy budowę przynajmniej  4-5 elektrowni… a my nawet jednej atomowej nie jesteśmy w stanie wybudować. Więc czy samochody elektryczne są możliwe… mam trochę wątpliwości.

Hybryda na odwrót


dmsNajważniejszą w chwili obecnej przewagą hybrydy nad pojazdem elektrycznym jest szybkość „ładowania” energii. W hybrydzie to czas na zatankowanie paliwa. W elektrycznym pojeździe to długie godziny  pod gniazdkiem, albo kilkadziesiąt minut pod superładowarką, których na razie jak na lekarstwo. Oczywiście od dawna się mówiło, że każdy posiadacz Tesli powinien mieć w bagażniku mały silnik spalinowy. Jednakże wydajność tego rozwiązania, jeżeli taki dodatkowy generator miałby być mały, nie jest zachwycająca. I wreszcie wymyślono fajne rozwiązanie samodzielnego ładowania pojazdów elektrycznych. Pomysł ten w zasadzie zamienia każdy pojazd elektryczny w hybrydowy, a właściwie hybrydowy „na odwrót”. Rozwiązaniem tym jest  mikroturbina gazowa z generatorem elektrycznym.
Brytyjscy inżynierowie z Delta Motorsport stworzyli małą turbinę gazową sprzężoną z generatorem elektrycznym o nazwie MITRE. Pozwala ona produkować energię elektryczną bezpośrednio w pojeździe i przekształcić samochód elektryczny w pojazd hybrydowy, na przykład, taki jak Chevrolet Volt.

Kompaktowa turbina gazowa jest nie tylko lżejsza i mniejsza od standardowego silnika wewnętrznego spalania stosowanego w konwencjonalnych hybrydach, jest przede wszystkim znacznie tańsza. Do tego ta nowa jednostka napędowa jest idealna do ładowania akumulatorów trakcyjnych.  Ma też inną kluczową zaletę! Jego sprawność cieplna (wydajność) leży w przedziale 30-35%, co jest porównywalne jedynie do tradycyjnych silników high-tech w najdroższych samochodach sportowych.
Zaś dla oburzonych ekologów dobrą informacją jest fakt, że jednocześnie turbina gazowa ma znacznie lepsze parametry środowiskowe, które uzyskuje się ze względu na wysoką wydajność pracy.

Do tej pory, zbudowano tylko dwa typy turbin o mocy 23 i 47 KM. Zaś w tym momencie wynalazek bierze udział w rzeczywistych próbach testowych na drogach Wlk. Brytani będąc zamontowany  na pojeździe E4 Coupe firmy Delta Motorsport.

No i na koniec ciśnie się pytanie skoro ta turbina taka dobra to dlaczego nie napędzać nią pojazdów bezpośrednio ? Odpowiedź jest stosunkowo prosta. Turbina gazowa ma bardzo dobre parametry pracy w bardzo wąskim przedziale, bardzo wysokich obrotów. To powoduje, że zupełnie nie nadaje się do zastosowania w klasycznym pojeździe spalinowym.

Jak dodatkowo zarobić na ciężarówce


Ciężarówka ma przewozić ładunki. I to robi. Jak więc można na niej dodatkowo zarobić? I to dodajmy całkiem sporo, bo jak szacują eksperci nawet kilkanaście tysięcy euro/rok. O nowym sposobie poinformował Forbes. Dwie duże firmy niemiecka RoadAds oraz słoweńska Visionect zainspirowane pomysłem Samsunga (Przeźroczysta ciężarówka) postanowiły spróbować zarobić na reklamach dynamicznie umieszczanych na specjalnych ekranach umieszczonych na tylnej burcie naczepy:

Wyświetlacz reklamowy na burcie pojazdu
Wyświetlacz reklamowy na burcie pojazdu

Oczywiście cała sprawa ma swój listek figowy- przecież nie chodzi nam o zarabianie! Chodzi o bezpieczeństwo! Otóż ekrany, 8 paneli 32calowych wykonanych w technologii e-ink)  mają być wyposażone w GPS i Wi-fi po to, by  operator systemu wiedział z dokładnością do kilku metrów gdzie pojazd się znajduje. To zaś pozwoliłoby na wyświetlanie na ekranach informacji drogowych, typu: „za dwa kilometry w prawo zjazd na…” lub „uwaga za 5 km korek..” . Oczywiście można również wyobrazić sobie podawanie ważnych lokalnie informacji, jak np. na zdjęciu powyżej wyniku meczu. Nie oszukujmy się jednak, chodzi o zarobek i to zarobek nie mały. Pierwsze tysiąc ekranów zostanie uruchomionych w styczniu 2017 roku będzie to start komercyjny systemu gdyż pięć tak wyposażonych pojazdów krąży juz po niemieckich autostradach jako program pilotażowy. Widać wyniki są obiecujące, skoro operatorzy zdecydowali się na  uruchomienie programu. Cena za zamontowanie systemu na pojeździe jest na razie dość wysoka (15 tyś euro), ale zyski wg. autorów są znacznie większe.

Na koniec dwa słowa o wybranej technologii. E-ink to technologia wyświetlania obrazu czarno-białego (i kolorowego, ale znacznie rzadziej)  , charakteryzująca się brakiem emisji światła (normalny monitor emituje własne światło). Taki wybór podyktowany jest bezpieczeństwem. W trakcie nocnej jazdy świecący ekran na burcie pojazdu w istotny sposób pogarszałby widzenie kierowców jadących za ekranem- stąd konieczny wybór, zmniejszający wprawdzie czas emisji reklam, ale za to sprawiający że system nie naraża się na zarzut stwarzania niebezpieczeństwa na drodze.

GM wprowadza lotnicze technologie


Arcadia - klejone dziecko GM
Arcadia – klejone dziecko GM

General Motors zapowiada nowość – crossover SUV GMC Acadia 2017. Jako wystarczająco pojemna platforma C1XX będzie również wykorzystywana do budowy Cadillaka ST5. Nie to jednak jest główną ciekawostką! Ciekawe jest to, że w nowym modelu do montażu części metalowych GM zastosował technologię klejenia zamiast spawania lub nitowania. Sceptycy mogą wątpić w wiarygodność tej metody montażu, zwłaszcza po nie do końca pozytywnych doświadczeniach modelu Audi TT, ale tym razem wydaje się, że technologia firmy jest absolutnie pewna Wynika to bowiem z faktu, że zastosowana technologia jest używana od lat i to w znacznie trudniejszych warunkach. Jest to bowiem technologia identyczną z tą, według której powstają kadłuby samolotów w szczególności najnowszego Boeing 787.

Po co?

To nie przypadek! Zastosowanie tej technologii jest spowodowane faktem, że w ten sposób można osiągnąć zmniejszenie masy  samochodu o 317 kg(dla opisywanego modelu), co zmniejszyło w nim zużycie paliwa o 28%. Efekt ten wynika oczywiście z mniejszej masy, której obniżenie jest skutkiem większej sztywności połączeń klejonych (można więc zastosować cieńsze elementy). Większa sztywność konstrukcji to także poprawa bezpieczeństwa, komfortu i trwałości samochodu..

I wszystko byłoby dobrze!

I wszystko byłoby dobrze, gdyby nie problemy z wydajnością produkcji.  Technologia produkcji jest  wprawdzie tajna, ale wiadomo, że klej jest pochodną węgla podgrzanego do wysokiej temperatury i zmieszanego z żywicą epoksydową. To zaś sprawia, że to co sprawdza się przy produkcji kilku samolotów miesięcznie, jest kłopotliwe przy produkcji kilkuset pojazdów dziennie

Warto zauważyć, że lokalne klejenia służą do łączenia paneli nadwozia w Fordzie F-150 i elementach ramy mają Lotes Elise (o Audi TT już pisałem). Ale to jednak coś zupełnie innego kleić jeden, dwa panele w produkcji małoseryjnej w porównaniu z dużą skalą produkcji wielkoseryjnej i całkowitym wykonaniem nadwozia tą technologią. I nad tym problemem pracują teraz specjaliści GM.